DE2940699A1 - MOSFET ARRANGEMENT, IN PARTICULAR POWER MOSFET ARRANGEMENT - Google Patents
MOSFET ARRANGEMENT, IN PARTICULAR POWER MOSFET ARRANGEMENTInfo
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Description
Patentanwäte Dipl.-Ing. Curt WallachPatent attorneys Dipl.-Ing. Curt Wallach
α Dipl.-Ing. Günther Koch α Dipl.-Ing. Günther Koch
2 q / η e ο g Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach2 q / η e ο g Dipl.-Phys. Dr Tino Haibach
Dipl.-Ing. Rainer FeldkampDipl.-Ing. Rainer Feldkamp
ο,,™: t & OKT. 1979 ο ,, ™: t & OCT. 1979
International Rectifier Corporation, Los Angeles, CaI., USAInternational Rectifier Corporation, Los Angeles, CaI., USA
MOSFET-Anordnung, insbesondere Leistungs-MOSFET-MOSFET arrangement, especially power MOSFET
Anordnungarrangement
Die Erfindung betrifft allgemein MOSFET-Anordnungen und bezweckt näherhin einen neuartigen Aufbau für eine derartige MOSFET-Anordnung, welcher ihre Verwendung für Leistungs-Anwendungszwecke mit einer verhältnismäßig hohen Sperrspannung und mit einem außerordentlich niedrigen Einschalt-Widerstand gestattet. Der Hauptvorteil des Bipolartransistors gegenüber dem MOSFET-Transistor besteht bekanntlich darin, daß der Bipolartransistor einen sehr niedrigen Einschalt-Widerstand je Einheit Leiterfläche besitzt. Der MOSFET-Transistor weist umgekehrt zahlreiche Vorteile gegenüber dem Bipolartransistor auf, insbesondere eine sehr hohe Schaltgeschwindigkeit, hohe Verstärkung und Fehlen der bei einer Minoritätsladungsträgeranordnung auftretenden Erscheinung des zweiten Durchbruche (secondary breakdown). Jedoch war bisher die VerwendungThe invention relates generally to MOSFET arrangements and more specifically aims to provide a novel structure for such a device MOSFET device, which its use for power applications with a relatively high reverse voltage and with an extremely low one On resistance permitted. The main advantage of the bipolar transistor compared to the MOSFET transistor is known in that the bipolar transistor has a very low on-resistance per unit conductor area owns. Conversely, the MOSFET transistor has numerous advantages over the bipolar transistor, in particular a very high switching speed, high gain and lack of the appearance of the second breakthrough associated with a minority carrier assembly (secondary breakdown). However, so far was the use
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des MOSFET-Transistors für Anwendungszwecke als Leistungsschalter wegen seinem hohen Einschalt-Videretand begrenzt.of the MOSFET transistor for application purposes as a power switch because of its high turn-on voltage limited.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Leistungs-MOSPET-Anordnung geschaffen, die einen niedrigen Durchlaß-Widerstand besitzt, wodurch die erfindungsgemäße MOSFET-Anordnung auch für Schalter-Anwendungszwecke konkurrenzfähiger gegenüber Bipolar-Anordnungen wird, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung sämtlicher der zahlreichen Vorteile des MOSPET gegenüber einer Bipolar-Anordnung. Näherhin wird durch die vorliegende Erfindung der Durchlaß-Widerstand der Anordnung je Flächeneinheit um wenigstens einen Faktor 2 herabgesetzt, verglichen mit dem bisher gegebenen, die Anwendbarkeit begrenzenden Widerstand je Flächeneinheit in einer herkömmlichen MOSFET-Anordnung. The present invention provides a power MOSPET device created, which has a low on-resistance, whereby the invention MOSFET arrangement will also be more competitive with bipolar arrangements for switch applications while maintaining all of the numerous advantages of the MOSPET over a bipolar arrangement. More specifically, the present invention makes the on-state resistance of the device per unit area µm is reduced by at least a factor of 2 compared to the previously given resistance which limits the applicability per unit area in a conventional MOSFET arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Quellen bzw. Sources auf der gleichen Oberfläche eines Halbleiterplättchens in seitlichem Abstand voneinander angeordnet. Zwischen den beiden Quellen bzw. Sources ist eine auf einem herkömmlichen Tor- bzw. Gate-Oxyd abgeschiedene Tor- bzw. Gate-Elektrode angeordnet. Unterhalb dem Tor- bzw. Gate sind zwei voneinander durch einen n-Halbleiterkörperbereich voneinander beabständete p-Leiterkanäle angeordnet. Der Stromfluß von jeder Quelle erfolgt jeweils durch den zugehörigen Kanal (nach Erzeugung der den Kanal definierenden Inversionsschicht), derart, daß ein Majoritätsladungsträgerleitungsstrom durch den Hälbleitergrundkörperbereich und über das Plättchen oder den Chip zu der Senke-bzw. Drain-Elektrode fließenAccording to a preferred embodiment of the invention, two sources are on the same surface a semiconductor wafer arranged at a lateral distance from one another. Between the two sources resp. Sources is a gate or gate electrode deposited on a conventional gate or gate oxide. Below the gate or gate, two are spaced apart from one another by an n-type semiconductor body region p-conductor channels arranged. The current flow from each source takes place through the associated channel (after generation the inversion layer defining the channel), such that a majority charge carrier conduction current through the semiconductor base body area and via the plate or the chip to the sink or. Drain electrode flow
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kann. Die Senke- bzw. Drain-Elektrode kann auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Plättchens oder auf einem gegenüber den Quelle- bzw. Source-Elektroden seitlich versetzten Oberflächenbereich der gleichen Oberfläche angeordnet sein. Die Herstellung einer derartigen Konfiguration erfolgt mittels der vorteilhaften Herstellungstechniken für D-MOS-Anordnungen, was eine genaue Ausrichtung der verschiedenen Elektroden und Kanäle und die Anwendung extrem kleiner Kanallängen ermöglicht. Die vorstehend erwähnte Anordnungskonfiguration mag als solche für eine MOSFET-Signal-Anordnung bereits vorgeschlagen worden sein, jedoch stimmt der erfindungsgemäße Aufbau nicht mit dem herkömmlich verwendeten Signal-MOSFET überein. can. The drain or drain electrode can be on the opposite Surface of the plate or on a side opposite the source or source electrodes be arranged offset surface area of the same surface. The manufacture of such a configuration takes place by means of the advantageous manufacturing techniques for D-MOS arrangements, which means precise alignment of the various electrodes and channels and the use of extremely small channel lengths. The above The aforementioned arrangement configuration may already be proposed as such for a MOSFET signal arrangement have been, however, the structure according to the invention does not match the conventionally used signal MOSFET.
Die Anordnung wird im wesentlichen in einem n(-)-Substrat erzeugt, welches den zur Erzielung der für die Anordnung gewünschten Sperrspannung erforderlichen verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstand besitzt. Beispielsweise kann für eine 400-V-Anordnung der n(-)-Bereich einen spe zifischen Widerstand von etwa 20 Ohm-cm besitzen. Eben dieser erforderliche hohe spezifische Wideretand hat jedoch bisher bewirkt, daß die MOSFET-Anordnung bei Verwendung als Leistungsschalter einen verhältnismäßig hohen Einschalt-Widerstand besitzt. The arrangement is essentially produced in an n (-) substrate which has the relatively high specific resistance required to achieve the reverse voltage desired for the arrangement. For example, for a 400 V arrangement, the n (-) region can have a specific resistance of about 20 ohm-cm . However, it is precisely this required high specific resistance that has hitherto caused the MOSFET arrangement to have a relatively high switch-on resistance when used as a power switch.
Der Erfindung liegt die grundlegende Erkenntnis zugrunde, daß im oberen Teil des zentralen Bulk-Bereiche, welchem die beiden Inversionsschichten Strom auf den Weg zur Senke- bzw. Drain-Elektrode zuführen, der unmittelbar unter dem Tor- bzw. Gate-Oxyd liegende zentrale Bereich ein Material mit einem verhältnismäßig niedrigen spezifischen The invention is based on the fundamental knowledge that in the upper part of the central bulk area, to which the two inversion layers supply current on the way to the drain or drain electrode, the central area immediately below the gate or gate oxide a material with a relatively low specificity
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Widerstand sein kann, das beispielsweise durch eine n(+)-Diffusion in diesem Kanalbereich gebildet werden kann, ohne daß hierdurch die Sperrspannungseigenschaften der Anordnung beeinträchtigt werden.Resistance can be formed, for example, by an n (+) diffusion in this channel area, without thereby affecting the reverse voltage properties of the arrangement.
Näherhin besitzt nach dem Grundgedanken der Erfindung dieser gemeinsame Kanal einen oberen Teil unterhalb dem Tor- bzw. Gate-Oxyd und einen unteren Bulk-Teil, der sich in Richtung auf die Senke- bzw. Drain-Elektrode erstreckt. Der untere Teil besitzt den zur Erzielung der hohen Sperrspannung erwünschten hohen spezifischen Widerstand und besitzt eine Dicke je nach der für die Anordnung gewünschten Sperrspannung. So kann beispielsweise für eine 400-V-Anordnung dieser untere n(-)-Bereich eine Tiefe von etwa 35 Mikron besitzen, während er für eine 90-V-Anordnung eine Tiefe von etwa 8 Mikron aufweisen kann. Je nach der gewünschten Sperrspannung der Anordnung können anderweitige Tiefen gewählt werden, um den zur Vermeidung eines Durchschlags unter Sperrspannungsbedingungen erforderlichen dickeren Verarmungsbereich zu gewährleisten. Der obere Teil des gemeinsamen Kanals wird bis zu einer Tiefe von etwa 3 bis etwa 6 Mikron hochleitend als (η+) ausgeführt. Es hat sich ergeben, daß hierdurch das Sperrspannungsvermögen der Anordnung nicht beeinträchtigt wird. Hingegen wird durch diese Maßnahme der Einschalt-Widerstand der Anordnung je Flächeneinheit um mehr als einen Faktor 2 herabgesetzt. Die so erhaltene Anordnung wird mit herkömmlichen bipolaren Leistungs-Schalteranordnungen konkurrenzfähig, da sie weiterhin sämtliche Vorteile der MOSFET-Anordnung gegenüber bipolaren Anordnungen besitzt, darüber hinaus nunmehr jedoch auch den relativ niedrigen Durchlaß-Widerstand aufweist,According to the basic concept of the invention, this common channel has an upper part below that Gate or gate oxide and a lower bulk part, which is extends in the direction of the drain electrode. The lower part has the to achieve the high resistivity and has a thickness depending on the reverse voltage desired for the arrangement. For example for a 400 V arrangement this lower n (-) range is one About 35 microns deep, while for a 90v arrangement they would be about 8 microns deep can. Depending on the desired reverse voltage of the arrangement, other depths can be selected in order to achieve the Avoid a breakdown under reverse voltage conditions to ensure the required thicker depletion area. The upper part of the common canal will up to a depth of about 3 to about 6 microns, designed to be highly conductive as (η +). It has been found that this does not impair the reverse voltage capability of the arrangement. On the other hand, by this measure the Switch-on resistance of the arrangement per unit area reduced by a factor of more than 2. The arrangement thus obtained becomes competitive with conventional bipolar power switch arrangements as it continues to do so has all the advantages of the MOSFET arrangement over bipolar arrangements, but now more than that also has the relatively low forward resistance,
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welcher der Hauptvorteil der Bipolar-.Anordnung war.which was the main advantage of the bipolar arrangement.
Die erfindungsgemäße Leiatungs-MOSgEf-Anordnung «it niedrigen Durchlaß-Widerstand ermöglicht auch eine sehr hohe Packungsdichte und kann alt verhältnismäßig einfachen Masken hergestellt werden. Des weiteren besitzt die Anordnung einen verhältnismäßig niedrigen kapazitiven Widerstand. The line MOSgEf arrangement according to the invention is low Forward resistance also enables a very high packing density and can be relatively simple to get old Masks are made. Furthermore, the arrangement has a relatively low capacitive resistance.
Gesäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die einzelnen im Abstand voneinander angeordneten Quelle- bzw. Source-Bereiche polygon- bzw. Vieleck-Konfiguration, vorzugsweise eine Sechseck-Konfiguration, besitzen, um einen konstanten Abstand entlang der Hauptlänge der auf der Halbleiterkörperoberfläche angeordneten Quelle- bzw. Source-Bereiche zu gewährleisten. Es kann eine außerordentlich große Zahl derartiger kleiner sechseckiger Quelle- bzw. Source-Elemente auf der gleichen Oberfläche des Halbleiterkörpers für eine gegebene Anordnung vorgesehen werden. Beispielsweise können 6600 hexagonale bzw. sechseckförmige Quelle- bzw. Source-Bereiche auf einer Plättchen- bzw. Chip-Fläche der Abmessung von etwa 100 χ 140 Tausendstel Zoll gebildet werden, zur Erzeugung einer effektiven Kanalbreite von etwa 22000 Zoll, wodurch eine sehr hohe Stromkapazität der Anordnung gewährleistet wird.According to a preferred embodiment of the invention, the individual can be arranged at a distance from one another Source or source areas have a polygonal or polygonal configuration, preferably a hexagonal configuration, by a constant distance along the main length of those arranged on the semiconductor body surface To ensure source or source areas. There can be an extraordinarily large number of such small hexagonal ones Source elements on the same surface of the semiconductor body for a given arrangement are provided. For example, 6600 hexagonal source regions can be used be formed on a platelet or chip area measuring about 100 χ 140 thousandths of an inch, for generation an effective channel width of about 22,000 inches, which ensures a very high current capacity of the arrangement will.
Der Zwischenraum zwischen benachbarten Quelle- bzw. Source-Elementen kann ein polykristallines Silicium-Tor bzw. -Gate oder irgendein anderweitiges Tor- bzw. Gate-Gebilde enthalten, wobei das Gate-Gebilde über die Oberfläche der Halbleiteranordnung mittels länglicher Tor-The space between adjacent source elements can be a polycrystalline silicon gate or gate or any other gate or gate structure, wherein the gate structure over the surface the semiconductor arrangement by means of elongated gate
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bzw. Gate-Xontaktfinger kontaktiert wird, welche einen guten Eontakt über die gesamte Oberfläche der Anordnung gewahrleisten.or gate X contact finger is contacted, which one ensure good contact over the entire surface of the assembly.
Die einzelnen vieleckförmigen Quelle- bzw. Source-Bereiche werden durch eine einheitliche Leiterschicht kontaktiert, welche mit den einzelnen vieleckförmigen Quellebzw. Source-Elementen durch öffnungen in einer die Quellebzw. Source-Bereiche bedeckenden Isolierschicht in Kontaktberührung steht; die öffnungen können mittels herkömmlicher D-MOS-Lichtdruckverfahren erzeugt werden. Sodann wird ein kissenförmiger Quelle- bzw. Source-Anschlußbereich für den Quelle- bzw. Source-Anschlußleiter und ein kissenförmiger Tor- bzw. Gate-Anschlußbereich für die länglichen Tor- bzw. Gate-Finger vorgesehen, sowie ein Senke- bzw. Drain-Anschlußbereich auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Halbleiteranordnung.The individual polygonal source or source areas are contacted by a uniform conductor layer, which with the individual polygonal Quellebzw. Source elements through openings in a source or Source areas covering insulating layer in contact stands; the openings can be produced by means of conventional D-MOS light printing processes. Then becomes a pillow-shaped source or source connection area for the source or source connection conductor and a pillow-shaped gate terminal area for the elongated gate fingers, as well a drain connection area on the opposite surface of the semiconductor device.
Eine Vielzahl derartiger Anordnungen können in einem einzigen Halbleiterplättchen gebildet werden, und die einzelnen Elemente können durch Anreiß- bzw. Ritz-Linien oder nach einem beliebigen anderweitigen Verfahren voneinander getrennt werden.A variety of such arrangements can be formed in a single die, and the individual ones Elements can be separated from one another by scribe or scratch lines or by any other method be separated.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der den Kanal unterhalb dem Tor- bzw. Gate-Oxyd definierende p-Bereich einen verhältnismäßig tief eindiffundierten Teil unterhalb der Quelle bzw. Sojrce auf, derart, daß der p-Diffusionsbereich in der den Hauptkörper der Anordnung bildenden n(-)-Epitaxialschicht einen großen Krümmungsradius besitzt. Es hat sich ergeben, daß dieser tiefer eindiffundierte Bereich bzw. diese tiefer eindiffundierteAccording to a further feature of the invention, the p-region defining the channel has below the gate oxide or gate oxide a relatively deeply diffused part below the source or Sojrce, in such a way that the p-diffusion region has a large radius of curvature in the n (-) epitaxial layer forming the main body of the device owns. It has been found that this deeper diffused area or this diffused deeper
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Sperrschicht eine Verbesserung des Spannungsgradienten am Rand der Anordnung erbringt und so die Verwendung der Anordnung mit höheren Sperrspannungen ermöglicht.Barrier layer brings about an improvement in the voltage gradient at the edge of the arrangement and so the use of the arrangement with higher blocking voltages.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigenIn the following, exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing; in this show
Fig. 1 in Draufsicht ein Leistungs-MOSFET-Chip bzw. -Plättchen gemäß der Erfindung unter besonderer Veranschaulichung der Metallisierungsmuster für die beiden Quelle- bzw. Source-Bereiche und den Tor- bzw. Gate-Bereich,Fig. 1 is a plan view of a power MOSFET chip or Platelets according to the invention with particular illustration of the metallization patterns for the two source or source areas and the gate or gate area,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1,Fig. 2 is a sectional view taken along section line 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 in der Fig. 2 entsprechender Schnittansicht einen anfänglichen Verfahrensschritt bei der Herstellung des Chips gemäß den Figg. 1 und 2, und zwar näherhin die Herstellung des p(+)-Kontakts durch Implantation und Diffusion,FIG. 3 in a sectional view corresponding to FIG. 2 an initial process step in the production of the chip according to FIGS. 1 and 2, more precisely the production of the p (+) - contact by implantation and diffusion,
Fig. 4- einen zweiten Verfahrensschritt im Herstellungsverfahren, und zwar die n(+)-Implantation und -Diffusion,Fig. 4- a second step in the manufacturing process, namely the n (+) - implantation and -Diffusion,
Fig. 5 einen weiteren Schritt im Herstellungsverfahren des Chips aus den Figg. 1 und 2, und zwar die Kanal-Implantation und -Diffusion,5 shows a further step in the manufacturing process of the chip from FIGS. 1 and 2, namely the canal implantation and diffusion,
Fig. 6 einen weiteren Schritt im Herstellungsverfahren, und zwar die Vorabscheidung und Eindiffusion des6 shows a further step in the production process, namely the pre-separation and diffusion of the
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Quelle- bzw. Source-Bereichs, als vorletzter Schritt vor dem Ausschneiden des Tor- bzw. Gate-Oxyds für die zur Anordnung gemäß Fig. 2 führende Metallisierung,Source or source area, as the penultimate Step before cutting out the gate or gate oxide for the arrangement according to FIG Metallization,
Fig. 7 in Draufsicht das Metallisierungsmuster gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,7 shows the metallization pattern according to FIG a second embodiment of the invention,
Fig. 8 eine Schnittansicht im Schnitt längs der Linie 8-8 aus Fig. 7»Fig. 8 is a sectional view taken along the line 8-8 from Fig. 7 »
Fig. 8a in der Fig. 2 entsprechender Ansicht eine abgewandelte Quelle- bzw. Source-Kontaktkonfiguration, 8a shows a modified source or source contact configuration in a view corresponding to FIG. 2,
Fig. 9 den Verlauf der Durchlaßstrom-Kennlinien einer Anordnung gemäß Fig. 2, wobei jedoch der Bereich 40 unterhalb dem Oxyd aus n(-)-Material besteht,9 shows the course of the forward current characteristics of an arrangement according to FIG. 2, but with the area 40 below the oxide consists of n (-) - material,
Fig. 10 den Kennlinienverlauf einer identisch mit Fig. 2 übereinstimmenden Anordnung, wobei der Bereich 40 hohe n(+)-Leitfähigkeit besitzt,10 shows the characteristic curve of an arrangement identical to FIG. 2, the area 40 has high n (+) conductivity,
Fig. 11 in Draufsicht ein fertiggestelltes erfindungsgemäßes Element auf einem Halbleiterplättchen vor der Abtrennung des Elements vom übrigen Teil des Plattchens,11 shows a top view of a completed according to the invention Element on a semiconductor die prior to separation of the element from the remainder of the Plattchens,
Fig. 12 in vergrößerter Detailansicht das Tor- bzw. Gate-Kissen zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Tor- bzw. Gate-Kontakt und den Quelle- bzw. Source-Vielecken im Bereich des 12 shows an enlarged detailed view of the gate or gate cushion to illustrate the relationship between the gate or gate contact and the source or source polygons in the region of the
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Tor- bzw. Gate-Kissens,Gate or gate cushions,
Pig. 13 in Detail-Draufsicht einen kleinen Teil des Quelle- bzw. Source—Bereiche in einem Verfahrensstadium während der Herstellung der Anordnung, Pig. 13 shows a small part of the Source areas in a procedural stage during the creation of the arrangement,
Fig. 14 eine Schnittansicht zu Fig.13 im Schnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 13,FIG. 14 shows a sectional view of FIG. 13 in a longitudinal section the line 14-14 in Fig. 13,
Fig. 15 eine der Fig. 14 entsprechende Ansicht ait zusätzlicher Anbringung eines Tors bzw. Gates aus polykristallinem Silicium, einer Quelle- bzw. Source-Elektrodenvorrichtung sowie einer Senkebzw. Drain-Elektrode an dem Plättchen.15 shows a view corresponding to FIG. 14 with an additional view Attachment of a gate made of polycrystalline silicon, a source or Source electrode device and a Senkebzw. Drain electrode on the wafer.
Die in den Figg. 1 und 2 dargestellte MOSFET-Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist einen Chip 20 aus einkristallinem Silicium (oder einem anderweitigen geeigneten Material) auf; die Elektroden der Anordnung folgen, wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich, einem Serpentinenweg 21, um den stromführenden Bereich der Anordnung zu vergrößern. Es könnten auch andere Geometrien Anwendung finden. Die dargestellte Anordnung weist eine Sperrspannung von etwa 400 V und einen Einschalt-Widerstand von weniger als 0,4 Ohm auf, bei einer Kanalbreite von 50 cm. Es wurden Anordnungen mit Sperrspannungen von 90 bis 400 V hergestellt. Die 400-V-Anordnungen führten Stromimpulse von 30 A. Die 90-V-Anordnungen besaßen Durchlaß-Einschaltwiderstände von etwa 0,1 Ohm bei einer Kanalbreite von 30 cm und führten Strom-The in Figs. 1 and 2 illustrated MOSFET arrangement according to a first embodiment of the invention has a chip 20 made of monocrystalline silicon (or another suitable material); As best seen in FIG. 1, the electrodes of the array follow a serpentine path 21 to increase the current-carrying area of the array. Other geometries could also be used. The arrangement shown has a reverse voltage of approximately 400 V and an on-resistance of less than 0.4 ohms, with a channel width of 50 cm. Arrangements with blocking voltages of 90 to 400 volts have been made. The 400 V arrangements carried current pulses of 30 A. The 90 V arrangements had on-resistance of about 0.1 ohms with a channel width of 30 cm and carried current
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impulse bis zu etwa 100 A. Durch entsprechende Variierung der Kanalbreiten lassen sich auch Anordnungen mit höherer und niedrigerer Spannung herstellen.impulses up to about 100 A. By varying the channel widths accordingly, arrangements with higher and lower voltage.
Die derzeit bekannten MOSFET-Anordnungen besitzen weit höhere Einschalt-Widerstände als die vorstehend angegebenen Werte. So würde beispielsweise ein mit dem nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen vergleichbarer, Jedoch nach herkömmlichen Verfahren hergestellter 400-V-MOSPET normalerweise einen Einschalt-Widerstand von wesentlich mehr als etwa 1,5 Ohm besitzen, verglichen mit dem Einschalt-Widerstand von weniger als etwa 0,4 Ohm in einer erfindungsgemäß hergestellten Anordnung. Außerdem weist ein MOSPET-Schalter gemäß der Erfindung alle vorteilhaften Eigenschaften der MOSFET-Anordnung auf, da er als Majoritätsladungsträgeranordnung arbeitet. Bei diesen Vorteilen handelt es sich unter anderem um hohe Schaltgeschwindigkeit, hohe Verstärkung und Vermeidung der bei Minoritätsladungsträgeranordnungen gegebenen sekundären Durchbrucheigenschaften.The currently known MOSFET arrangements have far higher switch-on resistances than those specified above Values. For example, a comparable to that described below according to the invention, However 400 V MOSPET manufactured using conventional methods normally have an on-resistance of substantial greater than about 1.5 ohms compared to the on-resistance of less than about 0.4 ohms in an arrangement produced according to the invention. In addition, a MOSPET switch according to the invention has all the advantageous ones Properties of the MOSFET arrangement, since it works as a majority charge carrier arrangement. With these Advantages include high switching speed, high gain and avoidance of the Minority carrier arrangements given secondary Breakthrough properties.
Die Anordnung nach den Figg. 1 und 2 weist zwei Quelleoder Source-Elektroden 22 und 23 auf, welche durch eine metallisierte Tor- bzw. Gate-Elektrode 24 voneinander getrennt sind, die an der Oberfläche der Halbleiteranordnung befestigt, von dieser jedoch durch eine Siliciumdioxydschicht 25 getrennt ist. Der von dem Tor- bzw. Gate-Oxyd 24 gebildete Serpentinenpfad besitzt eine Länge von 50 cm mit 667 Windungen; er ist in Fig. 1 nur in vereinfachter Form dargestellt. Es können anderweitige Kanalbreiten Anwendung finden. Die Quelle- oder Source-Elektroden 22 und 23 können in der gezeigten Weise sichThe arrangement according to Figs. 1 and 2 has two source or source electrodes 22 and 23 which are connected by a metallized gate or gate electrode 24 separated from one another which are attached to the surface of the semiconductor device, but from this through a silicon dioxide layer 25 is separated. The serpentine path formed by gate oxide 24 has a length of 50 cm with 667 turns; it is shown in FIG. 1 only in a simplified form. Other channel widths can be used Find application. The source or source electrodes 22 and 23 can be in the manner shown
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-><- *\ 29A0699-><- * \ 29A0699
seitlich fortsetzen und so als Feldplatten dienen, welche die Ausbreitung des unter Sperrspannungsbedingungen erzeugten Verarmungsbereichs unterstützen. Jede der beiden Quelle- bzw. Source-Elektroden 22 und 23 liefert jeweils Strom an eine gemeinsame Senke- bzw. Drain-Elektrode 26, die an der Unterseite des Plättchens fest angeordnet ist. In Fig. 2 sind die relativen Abmessungen der Anordnung, insbesondere hinsichtlich der Dicke, aus Gründen der Übersichtlichkeit stark übertrieben. Der Siliciumchip bzw. das Siliciumplättchen 20 ist auf einem n(+)-Substrat erzeugt, das eine Dicke von etwa 14 Tausendstel Zoll besitzen kann. Auf dem Substrat 20 ist eine n(-)-Epitaxialechicht abgeschieden, deren Dicke und spezifischer Widerstand von der gewünschten Sperrspannung abhängen. Sämtliche Sperrschichten werden in dieser Epitaxialschicht erzeugt, die einen verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstand besitzen kann. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt die Epitaxialschicht eine Dicke von etwa 35 Mikron und einen spezifischen Widerstand von etwa 20 Ohm-cm. Für eine 90-V-Anordnung würde die Epitaxialschicht 20 eine Dicke von etwa 10 Mikron und einen spezifischen Widerstand von etwa 2,5 Ohm-cm besitzen. Eine Kanalbreite von 30 cm dient ebenfalls zur Erzielung des gewünschten Stromführungsvermögens der Anordnung.continue laterally and thus serve as field plates, which support the expansion of the depletion area generated under reverse voltage conditions. Either of the two Source electrodes 22 and 23 respectively Current to a common sink or drain electrode 26, which is fixedly arranged on the underside of the plate is. In Fig. 2, the relative dimensions of the assembly, particularly in terms of thickness, are for reasons greatly exaggerated for clarity. The silicon chip or the silicon wafer 20 is on an n (+) substrate which can be about 14 thousandths of an inch thick. An n (-) epitaxial layer is deposited on the substrate 20, the thickness and specific resistance of which depend on the desired reverse voltage. All barrier layers are produced in this epitaxial layer, which can have a relatively high specific resistance. In the embodiment described, the epitaxial layer has a thickness of approximately 35 microns and a resistivity of about 20 ohm-cm. For a 90 volt arrangement, the epitaxial layer 20 would be about 10 microns thick and about 2.5 ohm-cm resistivity. A channel width of 30 cm is also used to achieve the desired current-carrying capacity of the arrangement.
Gemäß einer bevorzugten Aueführungsform der Erfindung befindet sich unterhalb jeder der Quelle- bzw. Source-Elektroden 22 und 23 ein länglicher serpentinenformiger p(+)-Leitfähigkeitsbereich, der sich somit längs dem in Fig. 1 gezeigten Serpentinenpfad erstreckt. Diese p(+)-Bereiche sind In Fig. 2 In Form der p(+)-Bereiche 30 bzw. 31 dargestellt; sie entsprechen den Bereichen nach dem StandeAccording to a preferred embodiment of the invention, an elongated serpentine p (+) conductivity region is located below each of the source electrodes 22 and 23, which is thus along the line in FIG. 1 The serpentine path shown extends. These p (+) regions are shown in FIG. 2 in the form of p (+) regions 30 and 31, respectively; they correspond to the areas according to the state
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der Technik, mit dem Unterschied, daß die maximale Tiefe des p(+)-Bereichs stark übertrieben ist, um einen großen Krümmungsradius zu erzielen. Hierdurch vermag die Anordnung höheren Sperrspannungen standzuhalten. Beispielsweise besitzen die Bereiche 30 bzw.31 eine Tiefe von vorzugsweise etwa 4 Mikron an der Stelle Σ in Fig. 2 und von etwa 3 Mikron an der Stelle Y in Fig. 2.the technique, with the difference that the maximum depth of the p (+) - region is greatly exaggerated, by a large To achieve radius of curvature. This enables the arrangement to withstand higher blocking voltages. For example, areas 30 and 31, respectively, have a depth of preferably about 4 microns at point Σ in FIG. 2 and from about 3 microns at location Y in FIG. 2.
Unter Anwendung von D-MOS-Herstellungsverfahren werden unterhalb der Quelle- bzw. Source-Elektroden 22 bzw. 23 zwei n(+)-Bereiche 32 und 33 erzeugt, welche zusammen mit den p(+)-Bereichen 30 und 31 n-Kanalbereiche 34- bzw. 35 definieren. Die Kanalbereiche 34- bzw. 35 sind unterhalb dem Tor- bzw. Gate-Oxyd 25 angeordnet und können durch geeignetes Anlegen eines Vorspannsignals an das Tor bzw. Gate 24 invertiert werden, um eine Stromleitung von der Quelle 23 und der Quelle 22 durch die Inversionsschichten in den unterhalb dem Tor 24 gelegenen zentralen Bereich und von dort zur Senke- bzw. Drain-Elektrode 26 zu ermöglichen. Die Kanäle 34 bzw. 35 können jeweils eine Länge von etwa 1 Mikron besitzen.Using D-MOS manufacturing processes below the source or source electrodes 22 and 23, two n (+) - regions 32 and 33 are generated, which together with the p (+) regions 30 and 31, n-channel regions 34 and 35, respectively define. The channel areas 34 and 35 are below the gate or gate oxide 25 and can by suitably applying a bias signal to the gate or Gate 24 can be inverted to conduct current from source 23 and source 22 through the inversion layers in the central area located below the gate 24 and from there to the drain or drain electrode 26. The channels 34 and 35 can each have a length of about 1 micron.
Bisher wurde es für notwendig erachtet, daß der zentrale n(-)-Bereich zwischen den Kanälen 34 und 35 (und zwischen den ρ(+)-Bereichen 30 und 31) einen hohen spezifischen Widerstand besitzen muß, damit die Anordnung hohen Sperrspannungen standzuhalten vermag. Jedoch trägt ein derartiges n(-)-Material von relativ hohem spezifischem Widerstand als maßgeblicher Faktor zu dem hohen Durchlaß-Einschal twideretand der Anordnung bei.Heretofore it has been considered necessary that the central n (-) region between channels 34 and 35 (and between the ρ (+) regions 30 and 31) have a high specific Must have resistance so that the arrangement can withstand high reverse voltages. However, such an n (-) - material of relatively high resistivity contributes as a decisive factor to the high on-state switch-on distance of the arrangement.
030017/0785030017/0785
ein beträchtlicher Teil dieses zentralen leitenden Bereichs verhältnismäßig stark leitend gemacht und besteht zu diesen Zweck aus eine« unmittelbar unter dem Tor— bzw. Gate-Oxyd 25 angeordneten n(+)-Bereich 40« Der n(+)-Bereich 40 besitzt eine Tiefe von etwa 4 Mikron; die Tiefe konnte in Bereich von etwa 3 Mikron bis etwa 6 Mikron liegen. Obzwar die genaue Leitfähigkeit nicht bekannt ist und ait der Tiefe veränderlich ist, ist sie jedenfalls groß relativ bezüglich dem darunterliegenden n(-)-Bereich. Im einzelnen besitzt der Bereich 40 eine hohe Leitfähigkeit, wie sie durch eine Ionenimplantations-Ge-a significant part of this central governance area made relatively highly conductive and for this purpose consists of a "directly under the gate" or Gate oxide 25 arranged n (+) - area 40 «The n (+) - area 40 has a depth of about 4 microns; the depth could range from about 3 microns to about 6 microns lie. Although the exact conductivity is not known and the depth is variable, it is anyway large relative to the underlying n (-) range. Specifically, the area 40 has a high one Conductivity as determined by an ion implantation
12 1412 14
samtdosis von etwa 1 χ 10 bis 1 χ 10 Phosphor at omen/total dose of about 1 χ 10 to 1 χ 10 phosphorus atoms /
ρ
cm bei 50 kV und einen anschließenden Diffusionsstoß bei
Temperaturen von II50 bis 1250°C über 30 Minuten bis 240
Minuten bestimmt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Ausführung dieses Bereichs 40 als
relativ stark leitendes n(+)-Material vermittels eines Diffusions- oder anderweitigen Arbeitsvorgangs die Kenngrößen
der Anordnung wesentlich verbessert und der Durchlaß-Einschaltwiderstand
der Anordnung um einen Paktor von mehr als 2 verringert wird. Außerdem hat sich ergeben,
daß durch einen derartigen hochleitenden Bereich 40 die Sperrspannungs-Kenngrößen der Anordnung nicht beeinträchtigt
werden. Indem man daher den unterhalb dem Tor- bzw. Gate-Oxyd 25 und zwischen den Kanälen 34 und 35 liegenden
Bereich stärker leitend macht, wurde eine beträchtliche Verringerung des Durchlaß-Einschaltwiderstands der fertigen,
als Leistungsschalter dienenden Anordnung erreicht, derart, daß die MOSFET-Anordnung in weitaus stärkerem
Maße mit einer äquivalenten Sperrschichtanordnung konkurrieren
kann, bei gleichzeitiger Erhaltung sämtlicher Vorteile der Majoritätsladungsträger-Arbeitsweise desρ
cm at 50 kV and a subsequent diffusion shock at temperatures from II50 to 1250 ° C for 30 minutes to 240 minutes. The invention is based on the knowledge that the implementation of this area 40 as a relatively highly conductive n (+) - material by means of a diffusion or other work process significantly improves the characteristics of the arrangement and the on-state resistance of the arrangement by a factor of more than 2 is decreased. It has also been found that such a highly conductive region 40 does not impair the blocking voltage characteristics of the arrangement. By making the area below the gate or gate oxide 25 and between the channels 34 and 35 more conductive, a considerable reduction in the on-state resistance of the finished device serving as a circuit breaker was achieved, such that the MOSFET Arrangement can compete to a far greater extent with an equivalent barrier arrangement while maintaining all the advantages of the majority carrier mode of operation of the
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MOSFET.MOSFET.
In der vorhergehenden Beschreibung der Pigg. 1 und 2 wur de angenommen, daß die Leiterkanäle 34- und 35 aus p(+)- Material bestehen und daher in einen n-Leitfähigkeitstyp invertiert werden, um einen Majoritätsladungsträger-Leitungskanal von den Quellen 22 und 23 zu dem zentralen Bereich 40 beim Anlegen einer geeigneten Gate- oder Tor-Spannung zu erzeugen. Selbstverständlich könnten jedoch diese sämtlichen Leitfähigkeitstypen umgekehrt werden, derart, daß die Anordnung als p-Kanalanordnung statt als eine η-Kanalanordnung, wie vorstehend beschrieben, arbeiten würde.In the previous description of Pigg. 1 and 2 it was assumed that the conduction channels 34 and 35 are made of p (+) material and are therefore inverted to an n conductivity type to provide a majority carrier conduction channel from the sources 22 and 23 to the central region 40 upon application to generate a suitable gate or gate voltage. Of course, however, all of these conductivity types could be reversed such that the arrangement would operate as a p-channel arrangement rather than an η-channel arrangement as described above.
In den Pigg. 3 bis 6 ist ein Verfahren zur Herstellung der Anordnung gemäß den Figg. 1 und 2 dargestellt. Fig. zeigt ein Basisplättchen 20 aus einem n(+)-Material mit einem an dessen Oberseite durch Epitaxialabscheidung erzeugten n(-)-Bereich. Auf dem Plättchen 20 wird eine dicke Oxydschicht 50 erzeugt und in diesem Fensteröffnungen 5*1 und 52 vorgesehen. Die Fensteröffnungen 51 und werden zur Erzeugung von p(+)-Bereichen in einer Ionenimplantationsvorrichtung mit einem Bor-Atom-S,trahl bestrahlt. Danach werden die implantierten Bor-Atome zu tieferem Eindiffundieren in das Plättchen veranlaßt, zur Bildung der in Fig. 3 veranschaulichten abgerundeten p(+)-Konzentrationsbereiche, die eine Tiefe von etwa 4- Mikron besitzen können. Während dieses Diffusionsvorgangs wachsen über den Penstern 51 und 52 flache Oxydschichten 53 und 54 auf.In the Pigg. 3 to 6 is a method for producing the arrangement according to FIGS. 1 and 2 shown. Fig. shows a base plate 20 made of an n (+) material with an n (-) region formed on the top thereof by epitaxial deposition. On the plate 20 a thick oxide layer 50 and in this window openings 5 * 1 and 52 provided. The window openings 51 and are used to create p (+) regions in an ion implanter irradiated with a boron atom S, beam. After that, the implanted boron atoms become too caused deeper diffusion into the platelet, to form the rounded illustrated in FIG p (+) - concentration ranges that can be about 4 microns deep. During this diffusion process Shallow layers of oxide grow over the pensters 51 and 52 53 and 54.
Sodann werden, wie aus Fig. 4- ersichtlich, in die Oxyd-Then, as can be seen from Fig. 4-, in the oxide
0300 1 7/07Θ50300 1 7 / 07-5
schicht 50 Fensteröffnungen 61 und 62 eingeschnitten und eine n(+)-Implantation durchgeführt, um die n(+)-Bereichelayer 50 window openings 61 and 62 cut and an n (+) implant performed to the n (+) areas
63 und 64 in die n(-)-Epitaxialschicht zu implantieren. Diese n(+)-Implantation kann mit einem Phosphorstrahl ausgeführt werden. Danach werden die implantierten Bereiche einem Diffusionsschritt unterworfen, derart, daß sich die Bereiche 63 und 64 ausdehnen und auf eine Tiefe von63 and 64 in the n (-) epitaxial layer. This n (+) - implantation can be done with a phosphor beam are executed. The implanted areas are then subjected to a diffusion step such that the areas 63 and 64 extend and to a depth of etwa 3 1/2 Mikron vertiefen, mit einer Konzentration,deepen about 3 1/2 microns, with a concentration
12 welche durch eine Implantationsdosis von 1 χ 10 bis12 which by an implantation dose of 1 χ 10 to
14 214 2
1 x 10 Phosphoratomen/cm mit nachfolgendem Diffusionsstoß von 30 Minuten bis 4 Stunden bei Temperaturen von 1150 bis 125O0CfJ Wie sich weiter unten noch ergibt, bilden die Bereiche 63 und 64 den erfindungsgemäßen n(+)-Bereich, welcher den Einschalt-Widerstand der Anordnung wesentlich verringert.1 × 10 phosphorus atoms / cm with a subsequent diffusion shock of 30 minutes to 4 hours at temperatures of 1150 to 125O 0 CfJ As will be seen below, the areas 63 and 64 form the n (+) area according to the invention, which is the switch-on resistance the arrangement is significantly reduced.
64 gegebenenfalls durch Epitaxialabscheidung erzeugt werden können und nicht eindiffundiert zu werden brauchen. Desgleichen kann die hier beschriebene fertige Anordnung nach einem beliebigen anderweitigen, dem Fachmann geläufigen Verfahren hergestellt werden.64 can optionally be produced by epitaxial deposition and do not need to be diffused in. Likewise, the finished arrangement described here can be produced by any other desired method with which the person skilled in the art is familiar.
Der nächste Verfahreneschritt ist in Fig. 5 veranschaulicht und besteht in der Kanal-Implantation und -Diffusion; in diesem Verfahrensschritt werden die ρ(+)-Bereiche 71 und 72 erzeugt, und zwar durch die gleichen Fenster 61 und 62, die für die n(+)-Implantation der Bereiche 63 und 64 verwendet wurden. Die p(+)-Bereiche 71 bzw. 72 werden durch Implantation mit einem Bor-Strahl mit einer Dosis von 5 χ 101^ bis 5 χ 10^ Atomen/cm2 mit nachfolgendem Diffusionsstoß über 30 bis 120 Minuten bei *) bestirant istThe next process step is illustrated in Figure 5 and is channel implantation and diffusion; In this method step, the ρ (+) regions 71 and 72 are generated, specifically through the same windows 61 and 62 that were used for the n (+) implantation of the regions 63 and 64. The p (+) - regions 71 and 72 are determined by implantation with a boron beam with a dose of 5 × 10 1 ^ to 5 × 10 ^ atoms / cm 2 with a subsequent diffusion shock over 30 to 120 minutes at *)
t)30017/0765t) 30017/0765
1150 bis 125O0C erzeugt.1150 to 125O 0 C generated.
Danach werden gemäß Fig. 6 Verfahrensschritte zur Quelle-Vorabscheidung
und zum Eindiffundieren der Quelle-Bereiche 32 und 33 durchgeführt. Dies erfolgt mittels einem
herkömmlichen, nicht kritischen Phosphor-Diffusioneschritt, wobei die Diffusion durch die Fenster 61 und
erfolgt, derart, daß die Quelle- bzw. Source-Bereiche und 33 automatisch relativ bezüglich den anderen vorgeformten
Bereichen ausgerichtet sind. Zu diesem Zweck wird das Plättchen in einen Ofen eingebracht und während einer
Zeit von 10 Minuten bis 50 Minuten bei einer Temperatur
von 850 bis 10000C ei:
Trägergas ausgesetzt.Then, as shown in FIG. 6, method steps for source pre-deposition and for diffusing in the source regions 32 and 33 are carried out. This is done by a conventional, non-critical phosphorus diffusion step, with the diffusion occurring through windows 61 and 16 such that the source areas 13 and 33 are automatically aligned relative to the other preformed areas. For this purpose, the platelet is placed in an oven and, for a time of 10 minutes to 50 minutes, at a temperature of 850 to 1000 ° C. ei:
Exposed to carrier gas.
von 850 bis 10000C einer Suspension von POCl3. in einemfrom 850 to 1000 0 C of a suspension of POCl 3 . in one
Nach Abschluß dieses VerfahrensSchrittes ist die gemäß Fig. 2 erforderliche grundsätzliche Sperrschichtkonfiguration gebildet, mit unterhalb dem Oxyd 50 angeordneten kurzen p(+)-Bereichen, die als leitender Kanal für die endgültige fertige Anordnung dienen, und mit einem die Fläche zwischen den Kanälen 34 und 35 sowie zwischen den p(+)-Bereichen 30 und 31 ausfüllenden n(+)-Bereich. Das Herstellungsverfahren wird dann von dem in Fig. 6 gezeigten Zustand zu der in Fig. 2 gezeigten Anordnung fortgesetzt, in welcher die Oxydoberflächen auf der Oberseite des Chips in geeigneter Weise streifenförmig entfernt und die Metallisierungsmuster für Eontakte 22, 23 und 24 zur elektrischen Kontaktierung der Anordnung gebildet sind. In einem anschließenden Metallisierungsvorgang wird der Senke- oder Drain-Kontakt 26 auf die Anordnung aufgebracht. Danach kann die gesamte Anordnung mit einen geeigneten Passivierungsüberzug versehen und Zuleitungs-After completion of this process step, the basic barrier layer configuration required according to FIG. 2 is formed, with short p (+) regions arranged below the oxide 50, which serve as the conductive channel for the final finished arrangement, and with one the area between the channels 34 and 35 and between the p (+) areas 30 and 31 filling n (+) area. The manufacturing process is then continued from the state shown in FIG. 6 to the arrangement shown in FIG. 2, in which the oxide surfaces on the top of the chip are removed in a suitable manner in strips and the metallization patterns for contacts 22, 23 and 24 for electrical contacting of the Arrangement are formed. In a subsequent metallization process, the sink or drain contact 26 is applied to the arrangement. Then the entire arrangement can be provided with a suitable passivation coating and feed line
030017/078*030017/078 *
-yf--yf-
bzw. Anschlußdrähte mit den Quelle-Elektroden 22 und 23 sowie mit der Tor- bzw. Gate-Elektrode 24 verbunden werden. Sodann wird die Anordnung in einen geeigneten Schutzgehäuse montiert, wobei die Senke- oder Drain-Elektrode an dem Gehäuse oder einem anderweitigen, als Senke-AnschluB dienenden leitenden Trägerteil befestigt ist.and connecting wires to the source electrodes 22 and 23, respectively as well as being connected to the gate electrode 24. Then the arrangement is in a suitable Protective housing mounted, with the sink or drain electrode on the housing or another, as a sink connection serving conductive support part is attached.
Bei der in den Figg- 1 und 2 gezeigten Anordnung findet für die beiden Quellen-Bereiche und die Tor- bzw. Gate-Bereiche ein Serpentinenpfad Anwendung und die Senkebzw. Drain-Elektrode ist auf der den Quelle-Elektroden gegenüberliegenden Oberfläche des Plättchens vorgesehen. Es können jedoch auch anderweitige Konfigurationen Anwendung finden. Die Figg. 7 und 8 veranschaulichen eine PIanarkonfiguration in Form einer einfachen Rechteckenordnung mit einem ringförmigen Tor bzw. Gate 80, das zwischen einer ersten, ringförmigen Quelle-Elektrode 81 und einer zentralen oder Mittel-Quelle-Elektrode 82 angeordnet ist. Die in Fig. 8 gezeigte Anordnung ist in einem Basisplättchen 83 aus monokristallinem p(-)-Silicium enthalten, das einen verdeckten, tiefliegenden n(+)-Bereich 84 aufweisen kann, um den seitlichen Widerstand der verschiedenen Strompfade der Anordnung, welche zu der die Quelle 81 umgebenden, seitlich versetzten Senke- bzw. Drain-Elektrode 85 führen, zu verringern.In the arrangement shown in FIGS for the two source areas and the gate or gate areas a serpentine path application and the sink or. Drain electrode is provided on the surface of the wafer opposite the source electrodes. However, other configurations can also be used. The Figg. 7 and 8 illustrate a planar configuration in the form of a simple rectangular order with an annular gate 80 interposed between a first, annular source electrode 81 and a central or middle source electrode 82 is. The arrangement shown in FIG. 8 is contained in a base plate 83 made of monocrystalline p (-) silicon, which may have a hidden, recessed n (+) region 84 to reduce the lateral resistance of the various Current paths of the arrangement, which lead to the laterally offset sink or drainage path surrounding the source 81. Drain electrode 85 lead to decrease.
Wie in Fig. 8 veranschaulicht, ist bei dieser Anordnung ein ringförmiger n(+)-Bereich 86 gebildet, der erfindungsgemäB eine wesentlich höhere Leitfähigkeit besitzt als der durch Epitaxialabscheidung erzeugte n(-)-Bereich 87, welcher sämtliche Sperrschichten der Anordnung enthält. Der ringförmige Bereich 86 erstreckt sich von demAs illustrated in FIG. 8, an annular n (+) - region 86 is formed in this arrangement, the region 86 according to the invention has a significantly higher conductivity than the n (-) region produced by epitaxial deposition 87, which contains all of the barrier layers of the arrangement. The annular region 86 extends from the
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Bereich unterhalb dem Tor- bzw. Gate-Oxyd 88 und grenzt an die Enden der beiden Leiterkanäle an, welche zwischen den ringförmigen p(+)-Bereich 89 und dem unterhalb der ringförmigen Quelle 81 und der zentralen Quelle 82 angeordneten zentralen p(+)-Bereich 91 gebildet sind.Area below the gate or gate oxide 88 and adjoins the ends of the two conductor channels, which between the annular p (+) - area 89 and the central p (+) arranged below the annular source 81 and the central source 82 Area 91 are formed.
Aus Fig. 8 ist auch ersichtlich, daß der Außenumfang 90 des p(+)-Hings 89 einen großen Radius besitzt, um die Widerstandsfähigkeit der Anordnung gegen hohe Sperrspannungen zu unterstützen.From Fig. 8 it can also be seen that the outer circumference 90 of the p (+) - Hing 89 has a large radius in order to increase the resistance to support the arrangement against high reverse voltages.
Zur Gewährleistung eines guten Kontakts mit der Senkebzw. Drain-Elektrode 85 ist ein n(+)-Bereich 95 in Fig. vorgesehen. Die Senke- bzw. Drain-Elektrode 85 ist durch einen breiten seitlichen Abstand (von mehr als etwa 90 Mikron) von der Quelle 81 getrennt. Der Senke- bzw. Drain-Kontakt 85 ist zur Isolierung der Anordnung von anderen auf dem gleichen Chip ,',oder Plättchen vorgesehenen Anordnungen von einem p(+)-Isolier-Diffusionsbereich 96 umgeben. To ensure good contact with the sink or Drain electrode 85 is an n (+) region 95 in FIG. intended. The drain electrode 85 is through separated from the source 81 by a wide lateral distance (greater than about 90 microns). The sink or drain contact 85 is to isolate the assembly from other assemblies provided on the same chip, die, or die surrounded by a p (+) - insulating diffusion region 96.
liner Anordnung gemäß Fig. 8 verläuft wie bei der Anordnung nach Fig. 2 der Stromfluß von den Quellen 81 und über die Breite des Epitaxialbereichs 87 durch den Bereich 86. Von da fließt der Strom sodann seitlich auswärts und dann nach oben zum Senke- bzw. Drain-Kontakt 85. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Widerstand der Anordnung durch den relativ hochleitenden Bereich 86 stark verringert.In the arrangement according to FIG. 8, as in the arrangement according to FIG. 2, the current flow from the sources 81 and across the width of epitaxial region 87 through the region 86. From there the current flows laterally outwards and then upwards to the sink or drain contact 85. As in the embodiment of FIG. 2, the resistance is the arrangement by the relatively highly conductive area 86 is greatly reduced.
Für die praktische Ausführung der Erfindung sei darauf hingewiesen, daß zur Herstellung der Quelle- und Tor-For the practical implementation of the invention it should be pointed out that for the production of the source and gate
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Kontakte jedes beliebige Kontaktmaterial verwendet werden kann. Beispielsweise könnte für die Quelle-Elektroden Aluminium und für das leitende Tor 80 in Fig. 8 bzw. das leitende Tor 24 in Fig. 2 polykristallines Siliciummaterial verwendet werden.Contacts any contact material can be used. For example, the source could be electrodes Aluminum and for the conductive gate 80 in Fig. 8 and the conductive gate 24 in Fig. 2, respectively, polycrystalline silicon material be used.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung können zahlreiche anderweitige Geometrien verwendet werden, einschließlich einer Vielzahl von Paaren geradliniger, paralleler Quelle-Elemente mit entsprechend dazwischen angeordneten Toren und dergleichen.Numerous other geometries can be used to manufacture the assembly of the present invention, including a plurality of pairs of rectilinear, parallel source elements with respective ones disposed therebetween Gates and the like.
Die Quelle-Elektroden 22 und 23 wurden als gesonderte Elektroden dargestellt, die mit gesonderten Zuleitungen verbunden sein können. Selbstverständlich könnten die Quellen 22 und 23 Jedoch auch direkt miteinander verbunden sein, wie in Fig. 8a veranschaulicht, in welcher entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 bezeichnet sind. In Fig. 8a ist jedoch die Tor-Elektrode eine auf dem Tor-Oxyd 25 abgeschiedene polykristalline Siliciumschicht 101 (statt Aluminium). Bas Tor bzw. Gate 25 wird sodann mit einer Oxydschicht 102 bedeckt und eine Leiterschicht 103 verbindet die beiden Quellen 22 und 23 miteinander zu einem einzigen, gegenüber dem Tor 101 isolierten Quelle-Leiter. Die Anschluß-Verbindung zu dem Tor kann an einem geeigneten Handbereich des Flättchens erfolgen.The source electrodes 22 and 23 were used as separate Electrodes shown, which can be connected to separate leads. Of course they could Sources 22 and 23, however, can also be connected directly to one another, as illustrated in FIG. 8a, in which corresponding Components are denoted by the same reference numerals as in FIG. However, in Fig. 8a is the gate electrode a polycrystalline deposited on the gate oxide 25 Silicon layer 101 (instead of aluminum). The gate or gate 25 is then covered with an oxide layer 102 and a conductor layer 103 connects the two Sources 22 and 23 together to form a single source conductor isolated from port 101. The connection connection to the goal can be done on a suitable hand area of the flap.
In den Figg. 9 und 10 ist der Verlauf von Meßkurven gezeigt, welche die erzielbare Verringerung des Durchlaß-Viderstands veranschaulichen, wenn der Bereich 40 gewiß der Erfindung aus stark leitendem (n+) hergestellt wird.In Figs. 9 and 10 the course of measurement curves is shown, which is the achievable reduction in forward resistance illustrate when region 40 is made of highly conductive (n +) according to the invention.
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In Pig. 9 hatte die untersuchte Anordnung einen Bereich 40 mit dem spezifischen Widerstand des n(-)-Materials des Epitaxialbereichs. Der Durchlaß-Widerstand besitzt daher einen charakteristisch hohen Wert, wie in Fig. 9 für verschiedene Tor-Vorspannungen gezeigt.In Pig. 9, the arrangement examined had a region 40 with the specific resistance of the n (-) - material of the Epitaxial area. The forward resistance therefore has a characteristically high value, as in Fig. 9 for various Gate biases shown.
In der erfindungsgemäßen Anordnung, in welcher der Bereich 40 mit n(+)-Leitfähigkeit ausgebildet ist, tritt eine dramatische Abnahme des Einschalt-Widerstands auf, wie in Fig. 10 für sämtliche Tor-Spannungen vor dem Auftreten einer GeschwindigkeitsSättigung der Elektronen dargestellt.In the arrangement according to the invention, in which the region 40 is formed with n (+) conductivity, occurs shows a dramatic decrease in on-resistance, as in Figure 10, for all gate voltages prior to occurrence a velocity saturation of the electrons.
Eine Ausführungsform der Erfindung mit Vieleck-Konfiguration der Quelle-Bereiche ist am besten aus den Figg. 13 bis 15 ersichtlich, die nunmehr zunächst beschrieben werden. An embodiment of the invention with a polygonal configuration of the source areas is best shown in FIGS. 13th to 15 can be seen, which will now be described first.
Die Figg. 13 und 14- zeigen die Anordnung vor der Aufbringung der Tor-, Quelle- und Senke-Elektroden. Die Herstellung kann nach einem beliebigen Verfahren erfolgen, einschließlich dem zuvor beschriebenen D-MOS-Herstellungeverfahren und Ionenimplantationsverfahren zur zweckmäßigsten Erzeugung der Sperrschicht und Anbringung der Elektroden. The Figg. 13 and 14- show the arrangement before application the gate, source and drain electrodes. Manufacture can be by any method, including the previously described D-MOS fabrication process and ion implantation processes for most conveniently creating the barrier layer and attaching the electrodes.
Die Anordnung wird als eine N-Kanal-Anordnung vom Anreicherungstyp beschrieben. Selbstverständlich eignet sich die Erfindung jedoch auch für P-Kanal-Anordnungen und solche vom Verarmungstyp.The arrangement is called an N-channel enhancement type arrangement described. Of course, however, the invention is also suitable for P-channel arrangements and those of the impoverishment type.
Die Anordnung gemäß den Figg. 13 und 14 weist eine The arrangement according to Figs. 13 and 14 has a
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Vielzahl polygonaler Quelle-Bereiche auf der einen Oberfläche der Anordnung auf, und zwar sind diese polygonalen Bereiche vorzugsweise seclmeckfoxmig. Auch andere Itoragebungen, vie beispielsweise rechteckige oder quadratische, konnten Anwendung finden, jedoch gewahrleistet die Hexagonalforu gleichmäßigere Abstände zwischen den umfangen benachbarter Quelle—Bereiche. Plurality of polygonal source regions on one surface of the device, and although these polygonal regions are preferably seclmeckfoxmig. Other Itoragebungen, vie for example, rectangular or square, could be applied, however, the Hexa ensured gonalf oru uniform distances between the embrace of neighboring source regions.
Gemäß den Figg. 13 und 14 werden die hexagonalen Quelle-Bereiche in einem Halbleitergrundkörper oder -plättchen erzeugt, bei dem es sich um ein H-Plättchen 120 aus einkristallinem Silicium handeln kann, auf dem ein dünner N(-)-Expitaxialbereich 121 abgeschieden ist, wie am besten aus Fig. 14 ersichtlich. Sämtliche Sperrschichten werden in dem Epitaxialbereich 121 gebildet. Mittels geeigneter Masken werden in der einen Oberfläche des Halbleiterplättchenbereichs 121 eine Vielzahl von P-Bereichen nach Art der Bereiche 122 und 123 in den Figg. 13 und 14 erzeugt, wobei diese Bereiche eine allgemein polygonale, und vorzugsweise hexagonale Konfiguration besitzen. According to the Figg. 13 and 14, the hexagonal source regions are formed in a semiconductor body or wafers, which may be a H-plate 120 made of monocrystalline silicon, on which a thin N Expitaxialbereich is deposited 121, as best - (-) can be seen from FIG. 14. All of the barrier layers are formed in the epitaxial region 121. By means of suitable masks, a large number of P-regions in the manner of regions 122 and 123 in FIGS. 13 and 14, these regions having a generally polygonal, and preferably hexagonal, configuration.
Es wird eine sehr große Anzahl derartiger polygonaler Bereiche erzeugt. Beispielsweise werden in einer Anordnung mit Oberflächenabmessungen von 100 χ 140 Tausendstel Zoll etwa 6600 polygonale Bereiche gebildet, wodurch eine Gesamtkanalbreite von etwa 22000 Tausendstel Zoll erzeugt wird. Jeder dieser Polygonalbereiche kann jeweils eine in Richtung senkrecht zu zwei gegenüberliegenden Seiten des Vielecks gemessene - Breite von etwa 1 Tausendstel Zoll oder weniger besitzen. Die Bereiche weisen untereinander einen Abstand von etwa 0,6 Tausendstel Zoll auf, gemessen in Richtung senkrecht zwischen benachbartenA very large number of such polygonal areas are generated. For example, in an arrangement with surface dimensions of 100 χ 140 thousandths of an inch, approximately 6600 polygonal areas formed, creating a total channel width of about 22,000 thousandths of an inch. Each of these polygonal areas can each have one in Direction measured perpendicular to two opposite sides of the polygon - width of about 1 thousandth Own inches or less. The areas are about 0.6 thousandths of an inch apart, measured in the direction perpendicular between neighboring
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geradlinigen Seiten benachbarter Polygonalbereiche.straight sides of neighboring polygonal areas.
Die P(+)-Bereiche 122 und 123 besitzen eine Tiefe d von vorzugsweise etwa 5 Mikron zur Erzielung einer hohen, zuverlässigen Feldstärkecharakteristik. Jeder der P-Bereiche besitzt jeweils einen äußeren Schelf-Bereich, d. h. einen Bereich geringerer Tiefe, in Gestalt der Schelfbereiche 124 bzw. 125 für die P-Bereiche 122 bzw. 123, mit einer Tiefe s von etwa 1,5 Mikron. Diese Tiefe soll möglichst klein sein, um den kapazitiven Widerstand der Anordnung zu verringern.The P (+) regions 122 and 123 have a depth d of preferably about 5 microns for high, reliable field strength characteristics. Each of the P areas each has an outer shelf area, i. H. an area of shallower depth, in the form of the shelf areas 124 and 125 for P-regions 122 and 123, respectively, with a depth s of about 1.5 microns. This depth should be as possible be small in order to reduce the capacitive resistance of the arrangement.
Die einzelnen Vieleckbereiche einschließlich der Vieleckbereiche 122 und 123 erhalten jeweils N(+)-Vieleck-Ringbereiche 126 bzw. 127. Die Schelfbereiche 124 bzw. 125 befinden sich unterhalb dieser Bereiche 126 bzw. 127· Diese N(+)-Bereiche 126 und 127 wirken mit einem relativ leitfähigen N(+)-Bereich 128, d. h. dem zwischen benachbarten P-Vielecken angeordneten N(+)-Bereich, in dem Sinne zusammen, daß sie die verschiedenen Kanäle zwischen den Quelle-Bereichen und einem weiter unten noch beschriebenen Senke- bzw. Drain-Kontakt definieren.The individual polygonal areas including the polygonal areas 122 and 123 are each given N (+) polygonal ring areas 126 and 127. The shelf areas 124 and 125 are located below these areas 126 and 127 · These N (+) regions 126 and 127 act with a relatively conductive N (+) region 128; H. that between neighboring P-polygons arranged N (+) - area, together in the sense that they are the different channels between define the source areas and a sink or drain contact described below.
Die hochleitenden N(+)-Bereiche 128 werden in der weiter oben für die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschriebenen Weise erzeugt und ergeben einen sehr niedrigen Durchlaß-Widerstand für die Anordnung.The highly conductive N (+) regions 128 are described above for the previous exemplary embodiments Manner and result in a very low on-resistance for the device.
Aus den Pigg. 13 und 14 ist ersichtlich, daß die gesamte Oberfläche des Plättchens mit einer Oxydschicht oder einer Kombination aus herkömmlichen Oxyd- und Nitrid-Schichten überzogen ist, die zur Bildung der verschiedenenFrom the Pigg. 13 and 14 it can be seen that the entire Surface of the platelet with an oxide layer or a combination of conventional oxide and nitride layers is coated leading to the formation of the various
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Sperrschichten erzeugt werden. Diese Schicht ist in Form der Isolierschicht 130 dargestellt. Die Isolierschicht 130 ist mit vieleckförmigen öffnungen nach Art der öffnungen 131 und 132 unmittelbar über den Vieleckbereichen 122 und 123 versehen. Die Begrenzungen der öffnungen I31 und 132 liegen über den N(+)-Quelle-Ringbereichen 126 bzw. 127 für die Bereiche 122 bzw. 123. Die nach der Herstellung der vieleckförmigen öffnungen verbleibenden Oxydstreifen 130 definieren das Tor- bzw. Gate-Oxyd für die Anordnung.Barriers are generated. This layer is shown in the form of the insulating layer 130. The insulating layer 130 has polygonal openings in the manner of the openings 131 and 132 immediately above the polygonal areas 122 and 123. The limits of the openings I31 and 132 overlie the N (+) source ring regions 126 and 127 for the areas 122 and 123, respectively. The remaining after the production of the polygonal openings Oxide strips 130 define the gate oxide for the array.
Sodann können, wie in Fig. 15 veranschaulicht, Elektroden auf die Anordnung aufgebracht werden. Diese Elektroden umfassen ein Netz bzw. Gitter aus polykristallinem Silicium, mit über den Oxydabschnitten 130 liegenden Abschnitten 140, 141 und 142 aus polykristallinem Silicium. Then, as illustrated in FIG. 15, electrodes be applied to the arrangement. These electrodes comprise a mesh or grid made of polycrystalline silicon, with sections overlying the oxide sections 130 140, 141 and 142 made of polycrystalline silicon.
Sodann wird auf dem Polysilicium-Gitter 140 ein Siliciumddoxyd-Überzug abgeschieden; dieser Überzug ist in Fig. 15 durch die Überzugsabschnitte 145, 146 und 147 dargestellt, welche die Polysilicium-Steuerelektrode und die nachfolgend über der gesamten Oberseite des Plättchens abgeschiedene Quelle- oder Source-Elektrode isolieren. Diese Source-Elektrode ist in Fig. 15 in Gestalt eines leitenden Überzugs 150 veranschaulicht, der aus einem beliebigen Material, wie beispielsweise Aluminium, bestehen kann. Des weiteren wird auch eine Senke- bzw. Drain-Elektrode 151 auf die Anordnung aufgebracht.A silicon oxide coating is then deposited on the polysilicon grid 140; this coating is represented in Figure 15 by coating portions 145, 146 and 147 which isolate the polysilicon control electrode and the subsequently deposited source electrode over the entire top surface of the die. This source electrode is illustrated in FIG. 15 in the form of a conductive coating 150 which can be made of any material such as aluminum . Furthermore, a drain electrode 151 is also applied to the arrangement.
Die so erhaltene Anordnung gemäß Fig. 15 ist eine Anord nung vom N-Kanal-Typ, bei welcher jeweils Kanalbereiche The arrangement thus obtained as shown in FIG. 15 is an arrangement of the N-channel type in which each channel region
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zwischen den einzelnen Quellen und dem Hauptkörper aus dem Halbleitermaterial gebildet sind, der schließlich zu der Senke- bzw. Drain-Elektrode 151 führt. Im einzelnen ist ein Kanalbereich 160 zwischen dem mit der Quellebzw. Source-Elektrode I50 verbundenen ringförmigen Quellebzw. Source-Bereich 126 und dem letztlich mit der Senkebzw. Drain-Elektrode I51 verbundenen N(+)-Bereich 128 gebildet. Der Kanal 160 wird beim Anlegen einer geeigneten Steuerspannung an das Tor bzw. Gate 140 in N-Leitfähigkeit invertiert. Entsprechend sind Kanäle 161 und 162 zwischen dem mit dem Leiter I50 verbundenen Quelle- bzw. Source-Bereich 126 und dem zur Senke- bzw. Drain-Elektrode 151 führenden umgebenden N(+)-Bereich 128 gebildet. Beim Anlegen einer geeigneten Steuerspannung an das Tor bzw. Gate aus polykristallinem Silicium (einschließlich dem Pinger 141 in Fig. 15) werden die Kanäle 161 und 162 leitfähig und gestatten eine MaJoritätsladungsträgerleitung von der Quelle- bzw. Source-Elektrode 150 zur Senkebzw. Drain-Elektrode I51.between the individual sources and the main body are formed from the semiconductor material, which eventually becomes the drain electrode 151 leads. In detail is a channel area 160 between the source and Source electrode I50 connected ring-shaped source or. Source area 126 and ultimately with the Senkebzw. N (+) region 128 connected to drain electrode I51. The channel 160 is when a suitable Control voltage to the gate or gate 140 in N conductivity inverted. Correspondingly, there are channels 161 and 162 between the source or source region 126 connected to the conductor I50 and that to the drain or drain electrode 151 leading surrounding N (+) region 128 is formed. When applying a suitable control voltage to the gate or Polycrystalline silicon gates (including pinger 141 in FIG. 15) become channels 161 and 162 conductive and allow a majority charge carrier line from the source or source electrode 150 to Senkebzw. Drain electrode I51.
Die einzelnen Quelle-Bereiche bilden dabei parallele Leiterpfade, wobei beispielsweise die Kanäle 163 und 164 unter dem Tor- bzw. Gate-Element 142 eine Ladungsträgerleitung von dem Quelle- bzw. Source-Ring 127 und einem N-Quelle- bzw. Source-Streifen 170 zu dem N(+)-Bereich 128 und von da zur Senke- bzw. Drain-Elektrode I5I gewährleisten ·The individual source regions form parallel conductor paths, with channels 163 and 164 under the gate or gate element 142, for example, a charge carrier line from the source or source ring 127 and an N source or source strip 170 to the N (+) region 128 and from there to the sink or drain electrode I5I ensure
In der Darstellung der Figg. 14 und 15 ist ein endseitiger F-Bereich 171 veranschaulicht, welcher den Rand des Plättchens umschließt.In the representation of Fig. 14 and 15, an end-side F region 171 is illustrated, which extends the edge of the Enclosing plate.
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Der Kontakt 15O in Fig. 15 ist vorzugsweise ein Aluminiuokontakt. Wie ersichtlich, liegt der Kontaktbereich für den Kontakt 15O vollständig über dem tieferen Teil des P-Bereichs 122 und in Ausrichtung mit diesem tieferen Bereich. Diese Anordnung wurde getroffen, da es sich ergeben hat, daß für die Elektrode I50 verwendetes Aluminium sehr dünne Bereiche des P-Materials spikeartig durchdringen könnte. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht daher darin, zu gewährleisten, daß der Kontakt 150 grundsätzlich über den tieferen Teilen der P-Bereiche, nach Art der P-Bereiche 122 und 123» liegt. Diese Maßnahme gestattet dann, daß die durch die ringförmigen flacheren Schelfbereiche 124 und 125 definierten aktiven Kanalbereiche so dünn sein können, wie dies zur wesentlichen Verringerung der Kapazitanz der Anordnung erwünscht ist.Contact 150 in Figure 15 is preferably an aluminum contact. As can be seen, the contact area for contact 150 lies entirely over the deeper part of P-region 122 and in alignment with this lower region. This arrangement was made as it surrendered has that aluminum used for electrode I50 very thin areas of the P-material could penetrate like spikes. An essential feature of the invention is therefore to ensure that the contact 150 is basically over the deeper parts of the P-regions, according to the type of P-areas 122 and 123 ». This measure then allows that by the annular Shallower shelf areas 124 and 125 defined active channel areas can be as thin as essential Reducing the capacitance of the arrangement is desirable.
Pig. 11 veranschaulicht eine vollständig fertiggestellte Anordnung unter Verwendung des polygonalen oder Vieleck-Musters für die Quellen- bzw. Source-Bereiche gemäß Pig. 15· Die in Fig. 11 veranschaulichte vollständige Anordnung liegt innerhalb der Reiß- bzw. Ritzbereiche 180, 181, 182 und 183, mittels welcher eine Vielzahl derartiger einstückiger Anordnungen, die jeweils eine Abmessung von 100 χ 140 Tausendstel Zoll besitzen, aus dem Körper des Halbleiterplättchens herausgebrochen werden können.Pig. Figure 11 illustrates a fully completed assembly using the polygonal or polygonal pattern for the source or source areas according to Pig. 15 · The complete arrangement illustrated in FIG lies within the tear or scratch areas 180, 181, 182 and 183, by means of which a plurality of such one-piece assemblies, each 100-140 thousandths of an inch in size, from the body of the semiconductor wafer can be broken out.
Die beschriebenen Polygon- bzw. Vieleckbereiche sind in einer Vielzahl von Zeilen und Spalten angeordnet. Beispielsweise entfallen auf die Abmessung A von etwa 83 Tausendstel Zoll 65 Spalten derartiger Polygon- bzw. Vieleckbereiche. Die Abmessung B von etwa 148 TausendstelThe described polygonal or polygonal areas are arranged in a large number of rows and columns. For example the dimension A of about 83 thousandths of an inch accounts for 65 columns of such polygonal or Polygonal areas. The dimension B of about 148 thousandths
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kann beispielsweise 100 Zeilen derartiger Polygon- bzw. Vieleckbereiche enthalten. Auf die Abmessung C zwischen einem Quelle- bzw. Source-Anschlußkissen 190 und einem Tor- bzw. Gate-Anschlußkissen 191 können 82 Zeilen von Polygon- bzw. Vieleckelementen entfallen.can contain, for example, 100 lines of such polygonal or polygonal areas. On the dimension C between source pad 190 and gate pad 191 may be 82 rows of Polygon or polygon elements are omitted.
Das Quelle- bzw. Source-Anschlußkissen 190 ist ein verhältnismäßig schwerer Metallabschnitt, der direkt mit der Aluminium-Quelle- bzw. -Source-Elektrode 150 verbunden ist und eine bequeme Anschlußverbindung zu der Quelle bzw. Source ermöglicht.The source- or source terminal pad 190 is a relatively heavy metal section which directly with the aluminum source-or -source electrode 150 is connected and enables convenient connection link to the source or source.
Das Tor- bzw. Gate-Anschlußkissen 191 ist elektrisch mit mehreren langgestreckten Fingern 192, 193, 194· und 195 verbunden, welche sich symmetrisch über die Außenoberfläche des die Polygon- bzw. Vieleckbereiche enthaltenden Flächenbereichs erstrecken und die elektrische Anschlußverbindung zu dem Polysilicium-Tor bzw. -Gate herstellen, wie anhand Fig. 12 beschrieben wird.Gate pad 191 is electrical with a plurality of elongated fingers 192, 193, 194 and 195 connected, which is symmetrical over the outer surface of the polygonal or polygonal areas containing Extend the surface area and establish the electrical connection to the polysilicon gate or gate, as will be described with reference to FIG.
Der Außenumfang der Anordnung schließlich enthält den tiefen P(+)-Diffusionsring 171, der mit einer in Fig. 11 veranschaulichten Feldplatte 201 verbunden sein kann.Finally, the outer circumference of the arrangement contains the deep P (+) diffusion ring 171, which is marked with one shown in FIG. 11 illustrated field plate 201 can be connected.
In Fig. 12 sind Teile des Tor- bzw. Gate-Kissens 191 und der Tor- bzw. Gate-Finger 194- und 195 dargestellt. Zur Verringerung der RC-Verzögerungskonstante der Anordnung ist es erwünscht, eine Vielzahl von Eontakten zu dem Polysilicium-Tor bzw. -Gate herzustellen. Das Polysilicium-Tor bzw. -Gate weist mehrere Bereiche nach Art der Bereiche 210, 211, 212 usw. auf, welche sich auswärts erstrecken und Fortsätze des Tor- bzw. Gate-Kissens und derIn Fig. 12, portions of the gate pad 191 and the gate fingers 194 and 195 are shown. To the Reducing the RC delay constant of the arrangement, it is desirable to have a plurality of contacts to the Manufacture polysilicon gate or gates. The polysilicon gate or gate has several areas of the type Areas 210, 211, 212, etc., which extend outward and extensions of the gate cushion and the
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Tor- bzw. Gate-Kissenelemente 194 und 195 aufnehmen. Die Polysilicium-Tor- bzw. -Gate-Bereiche können bei der Herstellung des Oxydüberzugs 145-146-147 in Pig. 15 freiliegend verbleiben und werden nicht mit der Quelle- bzw. Source-Elektrode 50 überzogen. Es ist zu beachten, daß es sich bei der Achse 220 in Pig. 12 um die in Pig. 11 gezeigte Symmetrieachse 220 handelt.Record gate or gate cushion members 194 and 195. the Polysilicon gate areas can be used in the manufacture of the oxide coating 145-146-147 in Pig. 15 remain exposed and are not used with the source or Source electrode 50 covered. It should be noted that there is located at axis 220 in Pig. 12 to those in Pig. The axis of symmetry 220 shown in FIG. 11 acts.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, die jedoch selbstverständlich in mannigfacher Veise abgewandelt werden können, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The invention has been described above on the basis of preferred exemplary embodiments, which, however, are self-evident can be modified in manifold Veise without thereby departing from the scope of the invention.
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